三門1號機組如能順利投產(chǎn),除了能推動CAP1400工程的開工,還將會加快推進其它采用AP1000技術(shù)的核電項目進程。
歷時七年,經(jīng)歷了多重波折,世界上首臺AP1000核電機組——三門核電站1號機組終于看到了投產(chǎn)的曙光。
5月26日,國家核電技術(shù)公司(下稱國核技)發(fā)布官方消息,當(dāng)天凌晨,三門核電站1號機組開始一回路水壓試驗并順利完成,正式從安裝階段進入調(diào)試階段。
一回路水壓試驗通常被稱為冷試,是核電站核島主設(shè)備完成安裝后,對核島一回路設(shè)備質(zhì)量、管道安裝質(zhì)量進行的強度試驗。其目的是為了驗證核電站一回路系統(tǒng),在帶壓運行時的密封性和安全性是否滿足設(shè)計要求。
核燃料在反應(yīng)堆中發(fā)生裂變反應(yīng),產(chǎn)生的熱能經(jīng)一回路傳導(dǎo)給二回路轉(zhuǎn)化為電能。在完成此次一回路水壓試驗后,只需要再經(jīng)過熱試、首次裝料、首次臨界、并網(wǎng)等重要節(jié)點,該機組就將實現(xiàn)商業(yè)化運行。
作為全球首臺AP1000機組,三門1號機組的一回路水壓試驗首次啟動了屏蔽電機主泵,并且進行多達1700多條焊縫檢查。
福島核事故后,中國核電發(fā)展進入停滯階段,但中國政府同時明確今后核電站均將采用三代核電技術(shù)。作為第三代非能動性壓水堆的AP1000,成為中國最主流的核反應(yīng)堆型之一。
根據(jù)國核技的介紹,三門核電站1號機組的一回路水壓試驗歷經(jīng)了三個階段;一是抽真空注水;二是主泵啟動,將一回路加熱至60攝氏度。三是啟動水壓試驗泵升壓,經(jīng)過幾個臺階的升壓,達到21.6兆帕-22兆帕平臺,保壓。
5月26日凌晨1時47分,該機組一回路水壓試驗在最高壓力平臺21.6兆帕成功保壓10分鐘。隨后于1時55分開始降壓,2時16分降壓至17.75兆帕平臺,各平臺泄漏檢查滿足驗收準則要求。10時30分,試驗壓力降至常壓。至此,該機組一回路水壓試驗完成。
AP1000技術(shù)為美國西屋公司設(shè)計的第三代核電堆型,為非能動型壓水堆核電技術(shù)。2006年11月2日,中共中央政治局常委會決定引進AP1000技術(shù),建設(shè)依托項目四臺機組,并在當(dāng)天成立了國核技,作為引進、消化、吸收AP1000技術(shù)的平臺。
AP1000技術(shù)依托項目四臺機組分別為浙江三門核電站和山東海陽核電站的1、2號機組。2009年3月31日,三門核電站一號機組核島第一罐混凝土澆注順利完成,成為世界上首臺AP1000核電機組。
按照最初計劃,三門1號機組最早應(yīng)在2013年建成并投產(chǎn)發(fā)電,但在建設(shè)過程出現(xiàn)諸多不順。尤其是作為最關(guān)鍵設(shè)備的反應(yīng)堆冷卻劑屏蔽主泵(下稱主泵),從制造階段開始,泵殼、葉輪等就出現(xiàn)問題,隨后在試驗過程中又出現(xiàn)新問題。這引起業(yè)內(nèi)對AP1000技術(shù)的格外關(guān)注,也造成了該機組投產(chǎn)時間的一再拖延,至今已延期了三年。
主泵被業(yè)內(nèi)稱為核電站的“心臟”,位于核島一回路系統(tǒng)中,用于驅(qū)動冷卻劑在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動。依靠它,才能連續(xù)不斷地將反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量傳遞給二回路系統(tǒng)。
三門核電1號機組的屏蔽主泵共有4臺,均由美國EMD公司制造,在制造、試驗、安裝過程中問題不斷。比如分包商制造質(zhì)量出現(xiàn)管控問題、發(fā)現(xiàn)軸承部件抵抗熱瞬態(tài)沖擊能力不足、第2次工程與耐久性試驗時出現(xiàn)卡件的局部疲勞斷裂等。
經(jīng)過多次試驗和反復(fù)的修改,終于在2015年10月29日,國核技宣布世界首臺AP1000核電機組的主泵最終性能試驗與試驗后檢查圓滿完成。
今年3月1日,三門核電1號機組首臺主泵完成現(xiàn)場的安裝工作。5月22日19時22分,首次點動完成。
在這段被拖延的時間內(nèi),國核技作為項目的責(zé)任主體和核島EPC總承包商,完成了重大的公司變革——與原來的中國電力投資集團合并而成目前的國家電力投資集團。
三門1號機組投產(chǎn)的延期,在一定程度上也延誤了國核技壓水堆重大專項示范工程CAP1400核電機組的推進。
CAP1400型壓水堆核電機組,是國核技在第三代核電AP1000非能動技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過再創(chuàng)新開發(fā)出的具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)、功率更大的非能動大型先進壓水堆核電機組。
中國政府特批了山東威海市榮成石島灣廠址,用于建設(shè)CAP1400示范核電站,擬建設(shè)2臺CAP1400型壓水堆核電機組,單機容量可達150萬千瓦。
CAP1400示范工程已在2015年底進入核準審查的最后環(huán)節(jié),國核技計劃在今年3月初獲批開工建設(shè),但未能獲批。業(yè)內(nèi)人士認為,AP1000主泵等環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題,造成三門1號機組未能順利投產(chǎn),是政府未放行CAP14000工程的重要原因。
三門1號機組如能順利投產(chǎn),除了能推動CAP1400工程的開工,還將會加快推進其它采用AP1000技術(shù)的核電項目進程。在華龍一號自主技術(shù)尚未得到國家高層認可之前,當(dāng)時國內(nèi)規(guī)劃的大量后續(xù)項目原計劃都采用AP1000技術(shù)。